汽车发动机GDI喷油器喷孔流动特性的研究.pdf

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1、第30卷第11期计算机仿真2013年11月文章编号：1006—9348(2013)11—0125—06汽车发动机GDI喷油器喷孔流动特性的研究朱希1，张振东1，郭辉2，尹丛勃1(1．上海理工大学机械工程学院，上海200093；2．上海工程技术大学汽车工程学院，上海201620)摘要：研究喷孔内燃油流动特性与喷孑L结构布置、工作条件之间的内在规律。为了给GDI喷油器喷孔结构与布置优化提供理论依据，提高缸内燃油喷雾雾化质量，本文采用湍流时均流的雷诺方法，对某型GDI多孔喷油器喷孔内部燃油流动过程进行了变参数数值模拟研究。结果表明

2、：喷孔倾斜角增大，燃油蒸汽体积增大，喷孔流量减小；喷孔长度增加，发生气穴的区域随之加长，但其流速和流量变化不显著；喷孔直径增大，发生气穴的区域减小，喷孔流速降低，流量增大；进口压力增大，发生气穴的区域变大；出口压力增大则对气穴形成具有抑制作用。经实验验证的仿真结果对GDI多7L喷油器结构设计、优化以及直喷发动机燃油供给系统与燃烧室的匹配也具有参考价值。关键词：直喷喷油器；喷孔结构；气穴模型；流动特性中图分类号：TB24文献标识码：AStudyonHoleFlowCharacteristicsinGDIInjectorofAu

3、tomobileEngineZHUXil，ZHANGZhen—don91，GUOHui2，YINCong—b01(1．CollegeofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．CoHegeofAutomotiveEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringandScience，Shanghai201620，China)ABSTRACT：Theint

4、eriorfuelflowcharacteristicsintheGDIinjector’Sholeareanimportantfactoraffectingthefuelatomization．Inordertoobtaintheeffectsofdifferentholesstructureandtheworkingpressureontheflowcharacteris-tics，aGDIinjectorwaschosenastheobjectandvariableparametersimulationoftheinj

5、ectorinternalfuelflowprocesshasbeenconductedwiththehelpofRANS．Furthermore，theeffectsoftheholeinclination，aspectratio，aswellasinletandoutletpressureonflowrateandcavitationhavebeenanalyzedindetail．Theresultsshowthattheflowcharacteristicsofholesaredirectlyrelatedtothe

6、structureandarrangementoftheholesandworkingcondition．Withtheincreasingofangleinclinationofthehole，thefuelvaporvolumewillenlargeandtheoutletflowwillde—crease；theincreasingofthelengthoftheinjectionholewilllengthenthecavitationarea，butthevelocityandflowratechangeinthe

7、holearenotsignificant；withtheholediameterincreasing，thecavitationareadecreases，andtheoutletflowrateisreduced；withtheinletpressureincreasing，thecavitationareaissignificantlyenlarged；withtheoutletpressureincreasing，thecavitationareaisobviouslyinhibited．KEYWORDS：GDIin

8、jector；Structureofhole；Modelofcavitation；Flowcharacteristics1引言由于发动机缸内直喷(GDI)可采用分层稀薄燃烧技术及更高的压缩比，与进气道喷射方式相比，可进一步提高发动机的动力性和经济性，故已成为电喷汽油机发展的主流趋势。GDI